用EBSD表征镍基高温合金的显微组织
图1:用ARGUSTM成像探测器获得的相位对比图像显示了至少4个不同的相位。注意在相边界处存在大量细小的沉淀物。EBSD/EDS同时测量的结果如图2和5所示。
镍基高温合金以其优异的机械强度、抗热蠕变变形、疲劳、腐蚀或氧化而闻名。因此，它们通常是燃气轮机和航空发动机高温结构应用的首选材料。表征其微观结构对于控制力学性能至关重要。此外，二次相析出物(ɣ′、氮化物、碳化物)的固溶和析出强化是实现高温强度所必需的;因此，确定强化过程中形成的未知沉淀物非常重要。
在这个应用实例中，我们揭示了EDS辅助EBSD测量在成功识别和索引不同相(包括细沉淀物)中的重要性。如图1所示(使用ARGUS™BSE探测器获得)，测量区域在相位对比图像上可见。从ARGUS图像中可以推断出大量细小析出物(碳化物)和其他3种不同的相。采用EBSD/EDS联合测量，步长为50 nm，以分解碳化物。EBSD结果如图2、5和6所示。通过EDS和EBSD联合测量，确定了四种相:镍(基体)、镍铝、镍钨和碳化钽。
这种分析的挑战在于成功地将碳化物与镍基相区分开来。两者都具有立方fcc结构，因此产生非常相似的衍射图案(见图3和图4)。为此，通过EDS辅助EBSD标度离线校正了该图。结果如图5所示。
图2:未处理的EBSD阶段图。采用EDS和EBSD相结合的方法对所有相进行鉴别。红色为镍基相，蓝色为NiAl相，黄色为TaNiC相，绿色为NiW相。命中率为97%。由于碳化物和镍相具有相似的点阵参数，从而产生相似的衍射图样(见图3和图4)，因此在EBSD分度时需要EDS辅助。由于EDS与EBSD标度同时测量，数据可以离线校正，而不需要SEM。结果如图5所示。
图3:镍基相的晶体学信息，立方fcc结构，带有单元格和相应的球形菊池图(运动模拟)。
图4:碳化钽镍相的晶体学信息，立方NaCl结构，带有单元格和相应的球形菊池图(运动模拟)。
图5:EDS辅助下的EBSD阶段图:在EDS辅助下区分所有阶段。分度率98.6%，无错分度，细碳化物析出良好。eds辅助的EBSD索引可以在SEM现场或离线进行，允许随时纠正或完成测量，而不需要在SEM上花费额外的时间。